Edição Nº. 26 - Janeiro/08

A partir de sua versão 12.5, o Sistema CAD/TQS permite ao usuário projetar estruturas híbridas concreto-aço, com o emprego localizado de perfis metálicos. No entanto, esses perfis, embora considerados na análise do modelo, não podem ainda ser dimensionados pelo TQS. Para atender a tal necessidade, está em implementação uma interface do módulo de dimensionamento de estruturas de aço do Sistema Mix/Stabile com o Sistema CAD/TQS.

Com essa interface, perfis metálicos soldados, laminados e/ou formados a frio definidos em modelos gerados no TQS poderão ser verificados segundo as normas brasileiras de aço (revisão da NBR 8800:Abr/2006 e NBR 14762:2001) através do Sistema Mix/Stabile.

As etapas executadas no Mix, para se realizar essa verificação, são descritas e comentadas a seguir.

1. Leitura do modelo estrutural gerado pelo TQS

Figura 1 - Visualização do modelo e carregamentos

Inicialmente, o arquivo gerado pelo TQS com a descrição do modelo estrutural híbrido (concreto-aço) e dos diversos casos de carregamentos nele atuante deve ser lido pelo Mix.

2. Análise do modelo

A seguir, a análise do modelo estrutural lançado no TQS deve ser executada no Mix, determinando-se os deslocamentos e os esforços solicitantes para os diferentes casos de carregamentos e suas combinações. Nessa análise, pode-se considerar a não-linearidade geométrica.

3. Definição dos grupos de elementos estruturais

Figura 2 - Definição dos grupos de elementos estruturais

No contexto do Sistema Mix, a verificação dos perfis é realizada por grupo de elementos estruturais.

Nessa etapa, para cada grupo de elementos estruturais, deve-se definir: as barras da estrutura que o constitui; o seu perfil metálico; os seus parâmetros de cálculo Kx, Ky, Kz, Lx, Ly, Lz, Cb, Lb, Cmx e Cmy. No Mix, tais parâmetros são especificados através da entidade denominada de categoria, que é um conjunto desses parâmetros previamente definido e armazenado num banco de dados pelo usuário. Uma vez definida uma categoria, os valores dos seus parâmetros Kx, Ky, Kz, Lx, Ly, Lz, Cb, Lb, Cmx e Cmy podem ser atribuídos a diversos grupos de elementos estruturais simplesmente referenciando-se ao título a ela associada.

4. Verificação dos perfis

Figura 3 - Taxas de trabalho por grupos estruturais

Na verificação dos perfis dos grupos de elementos estruturais, os esforços solicitantes nas barras dos elementos estruturais devem ser selecionados dentre os obtidos na análise da estrutura para os diferentes casos de carregamentos e suas combinações.

Se os resultados da verificação não forem satisfatórios, o usuário poderá modificar o perfil metálico de todas as barras de um grupo ou de todas as barras de um elemento estrutural ou, ainda, de apenas algumas barras e repetir o processo. Finalmente, os dados da estrutura corrente podem ser atualizados automaticamente, considerando- se os novos perfis e uma nova análise do modelo realizada.

As rotinas para a verificação de perfis utilizadas pelo Mix foram implementadas pela Stabile Engenharia Ltda.

5. Apresentação dos resultados

Figura 4 - Taxas de trabalho por elemento estrutural

Após o processo de verificação, os resultados mais desfavoráveis em termos das expressões de interação e das taxas de trabalho (relação entre a solicitação e a resistência de cálculo) para os diferentes esforços são listadas: por grupo de elementos estruturais (fig. 3), por elemento estrutural e por barra (fig. 4). O sistema também representa tais resultados graficamente através de cores.

O sistema ainda fornece uma memória de cálculo contendo o formulário utilizado na verificação do perfil da barra do modelo estrutural selecionada pelo usuário.

Figura 5 - Memória de cálculo para todos os grupos estruturais

O módulo de metálicas do Mix também poderá ser operado de forma independente do Sistema TQS, possibilitando a análise e o dimensionamento de estruturas metálicas não atendidas por esse sistema, tais como: galpões; coberturas metálicas; edifícios industriais. Outra aplicação do módulo seria a elaboração de projetos de reforço de estruturas em concreto com o emprego de perfis metálicos.

Além da verificação de elementos estruturais, o módulo de metálicas do Mix coloca à disposição do usuário uma calculadora de perfis desenvolvida pela Stabile Engenharia Ltda. A função dessa calculadora é a verificação de perfis isolados (laminados, formados a frio ou soldados). Através dela, o usuário poderá obter todas as resistências de cálculo de um perfil (resistência de cálculo à tração, compressão, flexão e corte). Fornecendo as solicitações de cálculo a que esse perfil está submetido, poderá também verificá-lo segundo as normas brasileiras de aço. Nessa opção, os dados fornecidos pelo usuário são quaisquer e independem do modelo correntemente analisado no Sistema Mix.

Figura 6 - Calculadora de perfis metálicos

Para um futuro próximo, tem-se como objetivo integrar o módulo de verificação de estruturas metálicas do Sistema Mix e o Sistema TQS com os programas de detalhamento e ligações da Stabile Engenharia Ltda, gerando-se uma ferramenta computacional que abranja todos os passos envolvidos no projeto de estruturas metálicas e híbridas.